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拆解45美元的蓝牙无线条码扫描枪,发现里面镜中有镜

2017-09-28 [责任编辑:wenwei]
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【导读】亚马逊网站上一款由Besteker制造、售价45美元的1D无线条码扫描枪设计精美,外观高端大气,拆开来却发现一些部件没有零件号,个别部件安装马虎、连引线都没有修剪整齐。但是瑕不掩瑜,事实上这款扫描枪的设计充满创意,尤其是里面的镜中镜,让人眼前一亮……
 
扫描枪的应用已经深入到人们生活的每一个角落,快递、超市、工业应用,无处不在。
 
最初的扫描枪是通过数据线与电脑或POS机来传输数据的。随着技术的进步,无线扫描枪今天已经随处可见,一般通过蓝牙、WiFi等传输数据,不受数据线电缆长度的限制。
 
无线扫描枪不需要连接线就可完成扫描条码并传送到服务器的任务,其实这一功能用手机也可以实现,小编在手机安卓市场就搜到了数款免费的条码扫描应用,可以达到无线扫描枪的效果。
 
当然,一分价钱一份货,在正规的应用场合,小编建议还是要使用高质量的扫描枪。如今市场上有着成百上千种不同的扫描枪,根据品牌、性能、类型的不同,价格可相差数十倍。无线一维扫描枪的价格就在几十至几千元不等。
 
这里要拆解的是由Besteker制造、在亚马逊上售价45美元的1D无线条码扫描枪。
 
拆解45美元的蓝牙无线条码扫描枪,发现里面镜中有镜
 
这款手持式条码扫描枪仅重300克,外壳由光滑的塑料制成,坚固耐用,设计符合人体工程学。
 
拆解45美元的蓝牙无线条码扫描枪,发现里面镜中有镜
 
扫描枪顶部的塑料盖用两个小螺钉固定在主体上。打开盖子,首先映入眼帘的是三个PCB:一个用于蓝牙发射器,一个用于激光二极管,最后一个嵌在扫描枪手柄中,用于触发器和电池。
 
拆解45美元的蓝牙无线条码扫描枪,发现里面镜中有镜
扫描枪中有三个PCB
 
拆解45美元的蓝牙无线条码扫描枪,发现里面镜中有镜
取出扫描枪的所有组件
 
下面看看这三个PCB分别包含哪些重要组件,以及会有哪些特别的发现!
 
激光二极管PCB
 
拆解45美元的蓝牙无线条码扫描枪,发现里面镜中有镜
激光二极管PCB组件
 
激光二极管PCB的主要组件和一些发现:
 
  • LM324DG运算放大器;
  • 环氧树脂,用于将组件/螺母固定在位;
  • PCB边缘是手工修剪的,说明在最终的设计之前未完成3D分析;
  • 电感器,从安装的样子来看,很可能这个特殊的电感器是最后一刻才装上的,因为它没有零件编号,安装马虎,连引线都没修剪整齐;
  • 两个镜子,没有零件号;
  • 激光二极管和激光检测器,没有零件号。
 
把激光二极管PCB图放大一些。
 
拆解45美元的蓝牙无线条码扫描枪,发现里面镜中有镜
激光二极管PCB的主要部件
 
从上图中可以看到有两个镜子(一个固定,一个可移动)、一个激光二极管和一个激光检测器/传感器。再仔细看看这两面镜子。
 
拆解45美元的蓝牙无线条码扫描枪,发现里面镜中有镜
激光二极管PCB中的两面镜子
 
这两面镜子都有金属涂层,看起来是金或铜。根据photonics.com,“...镜子的导热能力很重要,扫描枪通常使用金属基板,因为金属比玻璃的传导性更好。” 此外,“铜和金仅在红色和红外光谱区域有用”。
 
注意,固定镜子中还有一个镜子。
 
按下触发器让设备通电,听到哔的一声,说明有电,PCB被激活了:LED打开,“可移动”镜子开始振荡,激光二极管发光。 很炫酷吧!
 
拆解45美元的蓝牙无线条码扫描枪,发现里面镜中有镜
条码扫描仪通电
 
再来看一看“镜中镜”。 从下图可以看出,激光二极管对准固定镜中的小镜子,小镜子将激光引到振荡镜上,就“产生”了扫描激光。
 
拆解45美元的蓝牙无线条码扫描枪,发现里面镜中有镜
激光对准静止镜中的小镜子
 
那么,镜子是怎样振荡起来的呢?
 
关键在于使用了永磁体和电感器。永磁体连接到用于固定镜子的塑料片的尾部,电感器是那个黑白的大圆形部件。电流通过电感器时产生磁场,反过来会影响/移动永磁体。产生“振荡”的窍门是快速循环通过电感的电流,从而快速轮转磁场(开-关-开)。
 
移动磁铁的振荡速率是多少呢?将逻辑分析仪连接在电感的一根引线和地之间,可以看到,电感器每〜25Hz充电一次。 因此,镜子以相同的频率振荡,每秒25次。
 
电池PCB
 
拆解45美元的蓝牙无线条码扫描枪,发现里面镜中有镜
电池PCB组件
 
无线条码扫描枪的“大脑”是在电池PCB上,但是这个PCB上的多数组件没有任何标记。
 
  • 齿形 PCB明显装歪了,估计是装配过程中缺乏质量控制所致; 
  • NPN晶体管(上面标着1AM)只是通用型晶体管;
  • 处理器:作为系统的大脑,该部件上没有任何标记。可能这个IC是定制的,所以漏了IC标记;
  • “未知IC”上的标记似乎被人为地磨掉了!
  • 开关和音频报警器上没有任何零件标记;
  • 内存IC上标有ATMLH536。
 
蓝牙PCB
 
蓝牙PCB用的似乎是现成的蓝牙齿形PCB。
 
拆解45美元的蓝牙无线条码扫描枪,发现里面镜中有镜
蓝牙PCB
 
该PCB只有两个IC:
 
  • Cypress公司的BCM20730是蓝牙IC,据称是可用于无线输入设备的单芯片收发器;
  • 虽然STMicroelectronics器件上标有4HDR8和K645,但却找不到关于该器件的任何数据表。虽不能完全确定,但这个IC十有八九是一个存储(闪存)器件;
  • 所用的晶体是一个24.000MHz的器件。 
 
总结
 
拆解这个1D无线条码扫描枪是一个让人愉悦的过程。虽然拆解中发现扫描枪在组装过程中有些缺乏质量控制,但是不可否认,这个手持式条码扫描枪是精心设计和创新的产品,尤其是其中的振动镜!
 
附录:Besteker无线1D条码扫描枪规格参数
 
物理参数:
 
  • 尺寸:165mm x 70mm x 98mm
  • 重量:300g
  • 充电接口:RJ45插头
  • 外壳材料:ABS + PC
 
性能参数:
 
  • 光源:可见激光二极管,波长650nm
  • 触发模式:手动
  • 扫描模式:单行扫描
  • 扫描速度:150±2次扫描/秒
  • 分辨率:> 4密耳
  • 错误率:1/5千万
  • 发射频率:2.4G蓝牙
  • 发射距离:10m(可见距离)
  • 提示模式:蜂鸣器和LED
  • 激光安全等级:EN60825-1,Class 1,National Class 1激光安全标准EMC
  • EMC:EN55022,EN55024
  • 电气安全:EN60950-1
 
环境参数:
 
  • 光强度:3000-12000勒克斯
  • 温度:0°C ~ 50°C(运行)/ -40°C ~ 60°C(存储)
  • 包装级别:IP52
 
电气参数:
 
  • 充电时间:2小时
  • 充电电压:5VDC(±5%)
  • 功率:100mW
  • 电流:20mA(运行)/ <20mA(待机)
 
转载自电子技术设计,本文部分内容来源于Nick Davis的 [Teardown Tuesday: Bluetooth-Enabled Cordless Barcode Scanner],由Jenny Liao编译整理。
 
 
 
 
 
 
 
 
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关键字:蓝牙 拆解 设计解剖 
本文链接:http://www.cntronics.com/gptech-art/80032983
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